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摘要:建设部曾在“十一五”期间就制定将发展低能耗、超低能耗和绿色建筑,并形成相关标准和技术体系作为引导未来建筑发展方向的重点工作领域之一。其美国绿色建筑委员会(USGBC)在1995年建立了一套自愿性的国家标准LEED(Leadershipin Energyand Environmental Design-领导型的能源与环境设计),该体系用于开发高性能的可持续性建筑,进行绿色建筑的评级,并被全球广大国家所引进及扩充。在“十二五”规划中,绿色、节能的装配式结构建筑又被提及并引起国内建筑市场的高度关注。
关键字:LEED,装配式,绿色,节能
一、概述:
人类的建筑活动不仅创造着人们赖以工作、生活的实体空间,也是时代变迁、生活价值与社会理念的化身,而建筑与环境的关系更影响到我们及下一代的生存空间与生活质量。历史进入21世纪后,从人口膨胀到环境污染,从温室效应到能源短缺,从热带雨林被破坏到珍稀物种濒临灭绝,我们面临着前所未有的巨大挑战。人类不得不重新审视自己的行为和后果,寻求环境和发展之间新的平衡。
目前最新的发展是LEED-ND(绿色住区开发评估体系),它是美国绿色建筑协会(USGBC)、新都市化联合会(CNU)、美国自然资源保护委员会三个组织合作,根据精明增长、都市化、绿色建筑的基本原则,制定的一部相关住区(规模住区)定位、设计的新编评估标准。与其他评估标准不同的是,LEED-ND将着重于将建筑融入社区、社区与社会及周围的关系。
从而装配式体系从孕育到成长再到发展都有它必然和偶然性,在全球各国对绿色建筑和LEED认证体系的逐步认识,逐步重视下,其将会有更好、更大的应用。
二、LEED体系中的绿色建筑
这个评估体系主要用于评估建筑在其全生命周期中的环境性能表现,由五大方面、若干指标构成其技术框架,从可持续建筑场址、水资源利用、建筑节能与大气、资源与材料、室内空气质量几个方面对建筑进行综合考察、评判其对环境的影响,并根据每个方面的指标进行打分,综合得分结果,通过评估的建筑分为白金级别、金牌级别、银牌级别和认证级别四个认证等级,以反映建筑的绿色水平。
随着实践的发展,LEED体系已从最初的1.0版本到现在最新的2.2版本,派生出多项分别针对不同建筑类型的子评估体系,“家族”不断扩充。LEED的各个子系统中,最早诞生的是LEED-NC和LEED-EB,主要评估指标包括:选择可持续发展的建筑场地、节水、能源和大气环境、材料和资源、室内环境质量、符合LEED的创新得分以及经过LEED认证的专业人员。
LEED-CI作为第三个被推出的评估体系,主要用于评估商业建筑的室内装饰,具体内容包括:空间选择、节水节能、照明和照明控制、内部建筑系统和家具的使用、室内环保质量如综合排放标准等。完整的LEED体系,不仅包括评价指标体系,还提供了完备的专业培训、职业认证、资源支持和关于建筑性能的第三方认证等配套服务。
近年来,LEED发展极其迅速,其突出的实践性特征和较高的市场接受度,使其成为目前国际上最具影响的绿色建筑评估体系之一。目前,LEED已在美国全国范围内得到普遍采用。
三、绿色建筑中的装配式结构体系
预制装配式(PC)项目作为新兴的绿色环保节能型建筑,是目前国内在建筑领域中正在开发的一项新课题,PC是英语词组Prefabricated Concrete Structure的缩写,是装配式混凝土结构的简称,是以预制构件为主要构件,经装配、连接而成的混凝土结构。
国内以存在几大自己开发的体系结构,并通过了相应专家的论证,例如:万科体系,中南集团体系,长春亚泰体系,长沙远大体系,黑龙江宇辉体系,西安构件体系等等,以上装配式体系有的是由开发公司以主动心态研制、发展,当然看好的也是其在国内的前景,有的是以生产商身份被动的角色,在配合中逐步摸索、学习发展起来的。不谈其发展动机和其所达到的高度,让我们从数据出发,对比一下,装配式与现浇结构的“绿色”数据。
1、设计简化:当所有的设计标准、手册、图集建立起来以后,建筑物的设计不再是像现在一样要对宏观到微观的所有细节进行逐一计算、画图,而是可以像机械设计一样尽量选择标准件满足功能要求。至于建筑的艺术美学效果,完全可以通过构配件的组合以及新材料、新工艺的使用而变得丰富多彩。
2、施工速度快:由于构配件采用工厂预制的方式,建筑过程可以同时在现场和工厂展开,绝大部分工作已经在工厂完成,现场安装的时间很短。尤其是对天气依赖较大的混凝土施工过程,工厂化预制混凝土构件生产采用快速养护的方法(一般十几个小时),较现浇方式养护(一般14天以上)时间大大压缩。国外成熟的经验表明,预制装配式建造方式与现场现浇方式相比,节约工期30%以上。 针对沈阳凤凰新城工租房项目——墙板全预置装配式体系数据统计如下:
3、施工质量提高:工厂化预制生产的构配件,设备精良、工艺完善、工人熟练、质控容易,施工质量大大提高。例如:一般现浇混凝土结构的尺寸偏差会达到8-10mm,而预制装配式混凝土结构的施工偏差在5mm以内。再比如:外墙装饰瓷砖如果采用现场粘贴的方式,粘接强度很难保证,尤其是有外保温层的时候,耐久性很成问题;而如果采用预制挂板方式,瓷砖通过预制混凝土粘结,强度可比现场粘贴方式高9倍,耐久性也大大提高。
4、改善施工环境:由于大部分工作在工厂完成,并且工厂根据现场需要陆续提供构配件,因此现场施工环境大大改善,噪音、垃圾、粉尘等污染大大降低,既保护了工程施工人员,也保护了工地周围的人员。在施工速度有保障的情况下,夜间抢工的情况完全可以杜绝,减少夜间施工扰民。预制工厂的环保水平自不多言,一定比现场状况要容易控制。
5、劳动条件改善:由于机械化、自动化程度提高,建筑工人的劳动强度降低,劳动条件可以提高。在计划周密,管理有序的情况下,没有了抢工的必要,现场建筑工人也可以严格按照8小时工作,保护了建筑工人的合法权益。在工厂上班的建筑工人劳动条件也会比现场好很多。
6、资源能源节约:据万科工业化实验楼建设过程的统计数据显示,与传统施工方式相比,工业化方式每平米建筑面积的水耗降低64.75%,能耗降低37.15%,人工减少47.35%,垃圾减少58.89%,污水减少64.75%。其他统计数据显示,工业化建造方式比传统方式减少能耗60%以上,垃圾80%以上,对资源节约的贡献非常显著。
7、建筑效果丰富:混凝土作为最具可塑性的一种材料,其潜力远远没有被认识。从国外的资料可以看到,利用混凝土色彩、质感、形状的可塑性,几乎可以模仿任何其他建筑材料的装饰效果,而其耐久性、防火性优于大部分装饰材料。
8、抗震性提高:预制装配式建筑由于可以将构件之间的缝隙作为抵消地震能量和容许变位的空间,其实可以比现浇建筑具有更好的抗震性,这与一般人的认识恰恰相反。同时采取装配式结构更便于设置减震、隔震装置,使建筑物的抗震性能提高。据日本《JIA 阪神地震报告书》中显示,依据日本1981年耐震设计的建筑物,在阪神地震(1995年1月17日)过后统计结果为:
从日本和台湾目前70%以上的预制装配式建筑施工比例也可以说明,工业化建筑物的抗震性已经在地震多发国家和地区得到普遍认可。
9、可持续性提高:由于质量提高,房屋使用过程的维护成本(防水、保温、表面老化等)降低;构配件可以一次制造,重复利用;将来拆除的时候工程量也减少。整个生命周期的资源和能源消耗降低,可持续性提高。
四、结束语
通过学习绿色建筑认证的标准——LEED体系,及全国建筑业的新生力量——装配式结构体系,更能够深刻的体会到装配式建筑其绿色的本质,随着各大厂商及地产业强者的逐步开发、研究、推动,相信谁能够将其以上两者更好的融合,谁便可以抓住先机,并借助国内政策的扶植,便在建筑业的低迷期,走的依然昂首阔步,依然信心满满。
参考文献:
奥戈亚《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究》1963年
技术负责人《长春亚泰构件公司技术标准》2011年
注:相关LEED认证、体系文件参考文字,无法查询到作者及文献,故未列出。
论文作者:刘艳慧,王子鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/13
标签:建筑论文; 体系论文; 构配件论文; 方式论文; 现场论文; 构件论文; 工厂论文; 《基层建设》2018年第17期论文;